Jak działa sprężarka powietrza śrubowa? Budowa, zasada działania i praktyczne zastosowania

Nowoczesna sprężarka powietrza śrubowa stanowi dziś standard w zakładach produkcyjnych, gdzie kluczowa jest ciągłość pracy oraz stabilność parametrów medium. W przeciwieństwie do konstrukcji tłokowych, rozwiązania śrubowe zapewniają płynną, niemal bezpulsacyjną pracę oraz wysoką efektywność energetyczną. To właśnie dlatego w większości instalacji przemysłowych podstawowym źródłem sprężonego powietrza jest sprężarka powietrza w technologii śrubowej.

Budowa sprężarki śrubowej

Kluczowym elementem, który wyróżnia tego typu sprężarkę powietrza, jest blok śrubowy – para precyzyjnie dopasowanych wirników (rotorów), które obracając się względem siebie, zmniejszają objętość zasysanego powietrza, powodując wzrost jego ciśnienia.

Podstawowe komponenty to:

• blok śrubowy (wirnik męski i żeński),

• silnik elektryczny,

• układ chłodzenia,

• separator oleju (w wersjach olejowych),

• filtr powietrza i filtr oleju,

• sterownik elektroniczny.

W wersjach olejowych olej pełni funkcję smarującą, uszczelniającą oraz chłodzącą. W modelach bezolejowych stosuje się specjalne powłoki oraz rozwiązania konstrukcyjne zapewniające czystość medium – kluczową np. w przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym.

Dobrze zaprojektowana sprężarka powietrza pracuje w sposób ciągły, utrzymując stabilne parametry przy minimalnych stratach energii.

Zasada działania – proces sprężania krok po kroku

Proces rozpoczyna się od zasysania powietrza przez filtr, który usuwa zanieczyszczenia stałe. Następnie powietrze trafia do komory między wirnikami. Obracające się rotory zmniejszają objętość przestrzeni międzyzębnej, powodując wzrost ciśnienia.

W sprężarkach olejowych do komory wtryskiwany jest olej, który:

• redukuje tarcie,

• odprowadza ciepło,

• poprawia szczelność procesu sprężania.

Po osiągnięciu wymaganego ciśnienia sprężone powietrze trafia do separatora, gdzie oddzielany jest olej, a następnie do chłodnicy i dalej do instalacji zakładowej.

Nowoczesna sprężarka powietrza wyposażona jest w sterownik PLC lub dedykowany moduł mikroprocesorowy, który kontroluje:

• temperaturę pracy,

• ciśnienie wyjściowe,

• czas pracy,

• harmonogram serwisowy,

• tryb pracy (ciągły / zmienny).

Wersje z falownikiem (VSD) umożliwiają płynną regulację obrotów silnika, dzięki czemu sprężarka powietrza dostosowuje wydajność do aktualnego zapotrzebowania, co przekłada się na niższe zużycie energii.

Gdzie sprawdza się sprężarka powietrza śrubowa?

Technologia śrubowa znajduje zastosowanie w niemal każdej branży przemysłowej:

• produkcja automotive,

• przemysł drzewny i meblarski,

• przetwórstwo tworzyw sztucznych,

• przemysł spożywczy,

• linie pakujące i montażowe,

• systemy pneumatyczne w automatyce.

W zakładach o pracy zmianowej lub całodobowej sprężarka powietrza śrubowa jest rozwiązaniem znacznie bardziej opłacalnym niż jednostki tłokowe. Dzięki mniejszym wibracjom i stabilniejszej pracy wydłuża się żywotność instalacji oraz podłączonych urządzeń pneumatycznych.

Efektywność energetyczna i koszty eksploatacji

W cyklu życia urządzenia energia elektryczna stanowi nawet 75% całkowitego kosztu użytkowania. Dlatego wybór odpowiedniej mocy, właściwej klasy sprawności silnika oraz systemu regulacji ma kluczowe znaczenie.

Aby sprężarka powietrza pracowała optymalnie, warto zadbać o:

• prawidłowy dobór zbiornika buforowego,

• eliminację nieszczelności instalacji,

• regularny serwis filtrów i separatorów,

• kontrolę temperatury w sprężarkowni.

Coraz częściej stosuje się również systemy odzysku ciepła. Ciepło generowane podczas pracy sprężarki powietrza może zostać wykorzystane do podgrzewania wody użytkowej lub wspomagania ogrzewania hali, co znacząco poprawia bilans energetyczny przedsiębiorstwa.

Podsumowanie

Nowoczesna sprężarka powietrza śrubowa to nie tylko urządzenie generujące sprężone medium, ale integralny element systemu produkcyjnego. Odpowiedni dobór, właściwa konfiguracja oraz regularny serwis decydują o niezawodności i kosztach eksploatacji.